VII.6. KISKOCKÁK. A feladatsor jellemzői

Hasonló dokumentumok
VII.3. KISKOCKÁK. A feladatsor jellemzői

V.9. NÉGYZET, VÁGOD? A feladatsor jellemzői

IX.2. ÁTLAGOS FELADATOK I. A feladatsor jellemzői

IV.3. GONDOLJ, GONDOLJ... A feladatsor jellemzői

III.4. JÁRŐRÖK. A feladatsor jellemzői

XI.5. LÉGY TE A TANÁR! A feladatsor jellemzői

VII.1. POLIÉDER-LABIRINTUSOK. A feladatsor jellemzői

VI.3. TORPEDÓ. A feladatsor jellemzői

IX.3. ÁTLAGOS FELADATOK II. A feladatsor jellemzői

VIII.4. PONT A RÁCSPONTOK? A feladatsor jellemzői

I.4. BALATONI NYARALÁS. A feladatsor jellemzői

VI.1. NEVEZETESSÉGEK HÁROMSZÖGORSZÁGBAN. A feladatsor jellemzői

VI.8. PIO RAGASZT. A feladatsor jellemzői

I.2. ROZSOMÁK. A feladatsor jellemzői

III.7. PRÍM PÉTER. A feladatsor jellemzői

V.3. GRAFIKONOK. A feladatsor jellemzői

VII.4. RAJZOLGATUNK II. A feladatsor jellemzői

V.7. NÉPSZÁMLÁLÁS. A feladatsor jellemzői

VII.10. TORNYOSULÓ PROBLÉMÁK. A feladatsor jellemzői

I.5. LOLKA ÉS BOLKA. A feladatsor jellemzői

VI.9. KÖRÖK. A feladatsor jellemzői

1. Határozd meg az a, b és c értékét, és az eredményeket közönséges tört alakban írd a megfelelő helyre!

a) A dobogó aljának (a földdel érintkező részének) a területe 108 dm 2. Hány dm élhosszúságú volt egy kocka?...

IV.3. GONDOLJ, GONDOLJ... A feladatsor jellemzői

VII.2. RAJZOLGATUNK. A feladatsor jellemzői

Matematika A 9. szakiskolai évfolyam. 14. modul GEOMETRIAI ALAPFOGALMAK. Készítette: Vidra Gábor

Kompetencia Alapú Levelező Matematika Verseny

MATEMATIKA C 5. évfolyam 2. modul A KOCKA

SPECIÁLIS HELYI TANTERV SZAKKÖZÉPISKOLA. matematika

HEXAÉDEREK. 5. Hányféleképpen lehet kiolvasni Erdős Pál nevét, ha csak jobbra és lefelé haladhatunk?

XI.4. FŐZŐCSKE. A feladatsor jellemzői

1 pont Az eredmény bármilyen formában elfogadható. Pl.: 100 perc b) 640 cl 1 pont

Matematika 5. osztály Téma: Geometriai vizsgálatok, szerkesztések

MATEMATIKA C 6. évfolyam 2. modul TANGRAMOK

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2008/2009-es tanév első (iskolai) forduló haladók I. kategória

Halmazok. A és B különbsége: A \ B. A és B metszete: A. A és B uniója: A

II.3. DOMINÓ GRÓF. A feladatsor jellemzői

Kedves Kollégák! Kedves Szülõk!

Pálmay Lóránt Matematikai Tehetségkutató Verseny január 8.

NÉGYOSZTÁLYOS FELVÉTELI Részletes megoldás és pontozás a Gyakorló feladatsor II.-hoz

KÉSZÍTSÜNK ÁBRÁT évfolyam

Megoldások p a.) Sanyi költötte a legkevesebb pénzt b.) Sanyi 2250 Ft-ot gyűjtött. c.) Klára

KOMPETENCIAALAPÚ TANMENET AZ 1. ÉVFOLYAM MATEMATIKA TANÍTÁSÁHOZ

1. Egy italautomatában hétféle rostos üdítő kapható. Hányféle sorrendben vehet Anna a rostos üdítőkből három különbözőt?

Gyõrffy Magdolna. Tanmenetjavaslat. A matematika csodái 4. osztályos tankönyvcsaládhoz A KERETTANTERV SZERINT ÁTDOLGOZVA!

b) B = a legnagyobb páros prímszám B = 2 Mivel csak egyetlen páros prímszám van, és ez a kettő, így egyben ő a legnagyobb is.

ÖSSZEVONT ÓRÁK A MÁSIK CSOPORTTAL. tartósság, megerősítés, visszacsatolás, differenciálás, rendszerezés. SZÁMTANI ÉS MÉRTANI SOROZATOK (25 óra)

Minden feladat teljes megoldása 7 pont

II.1. RAJZOLD LE EGY VONALLAL! A feladatsor jellemzői


Feladatlap 8. oszály

2015. évi Bolyai János Megyei Matematikaverseny MEGOLDÁSI ÉS ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ 9. osztály

1. Egy 30 cm sugarú körszelet körívének hossza 120 cm. Mekkora a körív középponti szöge?

MATEMATIKA C 12. évfolyam 4. modul Még egyszer!

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI május 8. KÖZÉPSZINT

SZÁMTANI SOROZATOK. Egyszerű feladatok

Követelmény a 7. évfolyamon félévkor matematikából

A pillangóval jelölt feladatok mindenki számára könnyen megoldhatók. a mókussal jelölt feladatok kicsit nehezebbek, több figyelmet igényelnek.

MATEMATIKA a 8. évfolyamosok számára. Mat1 JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

X. PANGEA Matematika Verseny II. forduló 10. évfolyam. 1. Az b matematikai műveletet a következőképpen értelmezzük:

Osztályozóvizsga követelményei

Dr. Enyedy Andor Református Általános Iskola, Óvoda és Bölcsőde 3450 Mezőcsát Szent István út 1-2.

VI.7. PITI PÉLDÁK. A feladatsor jellemzői

PISA2000. Nyilvánosságra hozott feladatok matematikából

0644. MODUL SZÁMELMÉLET. Közös osztók, közös többszörösök KÉSZÍTETTE: PINTÉR KLÁRA

Levelező Matematika Verseny Versenyző neve:... Évfolyama:... Iskola neve:... Postára adási határidő: január 19. Feladatok

MATEMATIKA C 5. évfolyam 1. modul DOMINÓ

Térszemlélet fejlesztése matematika órán eszközökkel, játékosan. - Tanulási problémás gyermekek segítése

II.4. LÓVERSENY. A feladatsor jellemzői

I. A gyökvonás. cd c) 6 d) 2 xx. 2 c) Szakaszvizsgára gyakorló feladatok 10. évfolyam. Kedves 10. osztályos diákok!

Az Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny tanévi első fordulójának feladatmegoldásai. 81f l 2 f 2 + l 2

Kombinatorika - kidolgozott típuspéldák

Szerb Köztársaság FELADATOK AZ ÁLTALÁNOS OKTATÁS ÉS NEVELÉS ZÁRÓVIZSGÁJÁRA. a 2017/2018-as tanévben TESZT MATEMATIKÁBÓL UTASÍTÁS A TESZT MEGÍRÁSÁHOZ

Nagy Erika. Matekból Ötös. 5. osztályosoknak.

Bizonyítási módszerek ÉV ELEJI FELADATOK

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2012/2013-as tanév első (iskolai) forduló haladók II. kategória

MATEMATIKA 1-2.osztály

Feladatok a MATEMATIKA. standardleírás 2. szintjéhez

Feladatgyűjtemény matematikából

IX. PANGEA Matematika Verseny II. forduló 8. évfolyam

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI VIZSGA ÁLTALÁNOS KÖVETELMÉNYEI

Követelmény az 5. évfolyamon félévkor matematikából

A feladat sorszáma: Standardszint: 4-6. Szöveges feladatok. Szöveges feladatok. Szöveges feladatok

MÉRÉSEK, GEOMETRIAI SZÁMÍTÁSOK

IV. Matematikai tehetségnap szeptember 28. IV. osztály

Megoldás A számtani sorozat első három eleme kifejezhető a második elemmel és a differenciával. Összegük így a 2. d =33, azaz 3a 2. a 2.

Osztályozóvizsga követelményei

Gyakorlat. Szokol Patricia. September 24, 2018

PRÓBAÉRETTSÉGI FELADATSOR:MATEMATIKA, KÖZÉP SZINT. 1.1.) Jelölje a négyzetekbe írt i vagy h betűvel, hogy az állítás igaz vagy hamis k > 0,

Képzeld el, építsd meg! Síkbeli és térbeli alakzatok 3. feladatcsomag

PEDAGÓGIAI PROGRAM 3. SZÁMÚ MELLÉKLETE SZAKKÖZÉPISKOLA 3 ÉVES KÉPZÉS MATEMATIKA HELYI TANTERV

MATEMATIKA a 8. évfolyamosok számára. Mat2 JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Az egyes feladatok részkérdéseinek a száma az osztály felkészültségének és teherbírásának megfelelően (a feladat tartalmához igazodva) csökkenthető!

Tanulmányi verseny. Matematika. 4. osztály

különösen a média közleményeiben való reális tájékozódást. Mindehhez elengedhetetlen egyszerű matematikai szövegek értelmezése, elemzése.

Curie Matematika Emlékverseny 5. évfolyam Országos döntő Megoldása 2017/2018.

NÉGYOSZTÁLYOS FELVÉTELI Részletes megoldás és pontozás a Gyakorló feladatsor I-hez

EMMI kerettanterv 51/2012. (XII. 21.) EMMI rendelet 1. sz. melléklet Matematika az általános iskolák 1 4. évfolyama számára

Alkossunk, játsszunk együtt!

SULINOVA PROGRAMTANTERVÉHEZ ILLESZKEDŐ TANMENET 9. ÉVFOLYAM SZÁMÁRA

Átírás:

VII.6. KISKOCKÁK Tárgy, téma Térgeometria, algebra (és számelmélet). Előzmények Cél A kocka térfogata és felszíne. A feladatsor jellemzői A térszemlélet fejlesztése. Invariancia felismerése. Módszerek térlátóknak és másoknak. A feladatsor által fejleszthető kompetenciák Tájékozódás a térben + Ismeretek alkalmazása + Tájékozódás az időben Problémakezelés és -megoldás + Tájékozódás a világ mennyiségi viszonyaiban + Alkotás és kreativitás + Tapasztalatszerzés + Kommunikáció + Képzelet + Együttműködés + Emlékezés + Motiváltság + Gondolkodás + Önismeret, önértékelés + Ismeretek rendszerezése A matematika épülésének elvei + Ismerethordozók használata + Felhasználási útmutató A feladatsor megoldásához jól felhasználhatók kiskockák (esetleg csak a tanári asztalon, ahonnan a rászorulók bármennyit elvihetnek). Érdemes lenne mondjuk dobókockák öszszeragasztgatásával modelleket készíteni hozzá. Ha van az iskolának például kétféle színű kiskockája, akkor a lyukas ábrákat ki lehet rakni úgy, hogy az egyik színű kocka a lyuk. Lehet kockacukorral is dolgozni. Mivel a feladatok részben egymásra épülve nehezednek, így javasoljuk a diákoknak, hogy sorban oldják meg azokat. Lehet kiscsoportban (2 3 fő) is dolgozni. A 4. feladat, az 5.b) utolsó feladata és a 6. lehet házi feladat is. A feladatok beosztását a gyerekek igényeihez, felkészültségéhez és gyorsaságához érdemes igazítani. Az 1. feladat megoldásához sokféle gondolatmenet elvezethet. Lehetőség szerint a tanulók különböző gondolatmeneteit beszéljük meg, és esetleg egészítsük ki. Mivel a fontos gondolatok fokozatosan, a nehezedő feladatokon keresztül jönnek elő, így időben észre kell venni azt, ha valaki már az egyszerű feladatnál is megakad. Ilyenkor lehet, hogy még könnyebb példán keresztül kell eljutnia a horpasztási, a kanyarodási vagy az eltolási invarianciához (2., 3. és 4. feladat). Az 5. feladat a) része készíti elő a b) feladatot. A b) utolsó két kérdése nehéz, még a rétegelési stratégia is mély, alapos végiggondolást igényel, nem beszélve a logikai szitára hasonlító rudas megoldásról. Az 5.c), 6. inkább csak ízelítő, kedvcsináló az önálló keresgéléshez, kutatáshoz az interneten. A feladatok jól differenciálják majd a gyerekeket, de mindenki számára van megoldható feladat. A nagyon jóknak könnyű további nehezebb feladatot, általánosításra vonatkozó kérdést adni. VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 1.oldal/9

KISKOCKÁK Feladat sor A RÚD 1. Az alábbi testek 1 cm élhosszúságú kockákból állnak. a) Mekkora a testek felszíne? A 1 = A 2 = A 3 = A 4 = A 5 = b) Mekkora lenne a 20 kockából álló rúd felszíne? c) Írd le szövegesen, hogyan lehet kiszámolni a rúd felszínét, akármennyi kockából is áll! d) Add meg a számolást megkönnyítő képletet! Mekkora az n. rúd felszíne? e) Hány kockából áll az a test, aminek 2006 cm 2 a felszíne? f) András szerint van olyan rúd, amelynek 352 cm 2 a felszíne. Igaza van Andrásnak? VIVA LA CUBE 2. Az alábbi testek 2 cm élhosszúságú kockákból állnak. (A harmadik test az elsőből úgy készült, hogy egy kockát elvettünk, a negyedik test a másodikból úgy készült, hogy minden csúcsnál 1 kockát elvettünk.) Mekkora a testek térfogata és felszíne? K ÍGYÓ 3. Az alábbi testek 3 cm élhosszúságú kockákból állnak. Mekkora a testek felszíne? a) VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 2.oldal/9

b) c) 4. A testeket 6,38 cm élhosszúságú kiskockákból építettük. Melyiknek nagyobb a felszíne? K UKUCS 5. Az alábbi testek hány darab egységkockákból állnak? (A járatok egyenesen végigmennek a kockákban.) a) I. II. III. VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 3.oldal/9

b) c) I. II. III. 6. Nézz utána, ki volt Oscar Reutersvärd (pl. az Interneten)! VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 4.oldal/9

MEGOLDÁSOK 1. a) A 1 = 6 cm 2, A 2 = 10 cm 2, A 3 = 14 cm 2, A 4 = 18 cm 2, A 5 = 22 cm 2. b) A 20 = 82 cm 2. c) d) Négy gondolatmenet, négy képlet: I. gondolatmenet A rudak felszíne rendre 4 cm 2 -rel nő. Ez azért van, mert egy újabb kocka hozzáillesztésével egy lap eltűnik, és 5 új lap beépül a felszínbe. Így például a 20 kockás rúd felszínét úgy lehet kiszámolni, hogy az eredeti 6 cm 2 -hez hozzáadunk 19-szer négyet. A n = 6 + 4 (n 1). II. gondolatmenet A rúd két végén álló kockának öt lapja, a belsőknek négy-négy lapja látszik. Így a felszínt mindig lehet úgy számolni, hogy a végfelszínhez (mindig 10 cm 2, kivéve az első testet) hozzáadjuk a belsők felszínét, azaz a kockák darabszámánál kettővel kevesebbszer négyet. A n = 10 + 4 (n 2). III. gondolatmenet A rúd két vége az 2 cm 2, a rúd alja, oldalai és teteje ugyanolyan, területük annyi négyzet területe (annyi cm 2 ), ahány kockából áll a rúd. Így 4-szer kell venni a kockák számát és még hozzá kell adni kettőt. A n = 4n + 2. IV. gondolatmenet Ha a kockák külön állnának, akkor annyiszor 6 cm 2 lenne a felszín, ahány kocka van. Mivel az összeillesztésnél mindig 2 cm 2 elvész, így le kell vonni annyiszor 2 cm 2 -t, ahány illesztés van. Az illesztések száma pedig eggyel kevesebb a kockák számánál. A n = 6n 2 (n 1). Természetesen mind a négy képlet algebrailag ugyanazt adja. A III. a leghasználhatóbb. e) Akármelyik gondolatmenetet, képletet használhatjuk (visszafelé kell számolni, azaz egy kis egyenletet lebontogatni). A legkevésbé a IV. kényelmes. Például a III. összefüggéssel számolva: 2006 = 4n + 2, ahonnan n = 501. f) Direkt: A III. képlet alapján csak a néggyel osztva 2 maradékot adó felszínértékek jöhetnek szóba. A 352 nem ilyen, így ilyen test nincs. Andrásnak nem volt igaza. Indirekt: Ha a rúd n db kockából áll, akkor a 352 = 4n + 2-ből kiszámolva n = 87,5, vagyis n nem lesz egész szám, azaz feltéve, hogy van ilyen test ellentmondásra jutunk. Tehát nincs ilyen test. Andrásnak nem volt igaza. 2. A kockák éle rendre 4 cm és 6 cm. Használjuk az A = 6a 2 és a V = a 3 képleteket! V 1 = 64 cm 3, A 1 = 96 cm 2, illetve V 2 = 216 cm 3, A 2 = 216 cm 2. A sarokkockák elvétele a felszínt nem változtatja. Egy kiskocka térfogata 8 cm 3. V 3 = 56 cm 3, A 3 = 96 cm 2, illetve V 4 = (27 8) 8 = 152 cm 3, A 4 = 216 cm 2. VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 5.oldal/9

3. a) A kocka egy lapja most 9 cm 2 területű. A 9 kockából álló rúd felszíne 1. alapján 38 3 2 = 342 cm 2. Ez nem változik meg a kanyargásoktól. b) A 9 kockából álló első test felszíne A = 18 9 + 8 2 9 + 4 9 = 38 9 = 342 cm 2. Ez nem változik meg a tologatásoktól. Vagyis ugyanannyi, mint a 9 kockából álló rúdé. c) Mindegyik test felszíne ugyanakkora, mint a 13 kockából álló rúdé, azaz A = (4 13 + 2) 9 = 486 cm 2. 4. A két test felszíne egyenlő. A második test az elsőből olyan eltolások végrehajtásával származtatható, amelyek a felszínt nem változtatják meg. Mindenhol egy négyzetoldalnyi kapcsolódási terület áthelyezése történt csak. 5. a) I. Lehetséges megszámlálások: 6 2 + 1 = 13 vagy 5 + 4 2 = 13 vagy 3 5 2 = 13 db kiskocka. II. Lehetséges megszámlálások: 7 + 7 + 5 + 5 + 9 = 33 vagy 49 4 4 = 33 vagy 6 7 9 = 33 db kiskocka. (6 darab 7 hosszúságú rúd összeillesztve, az illesztésnél 1-1 kocka kipottyan kétszer számoltuk.) VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 6.oldal/9

III. Lehetséges megszámlálások: 3 3 6 1 = 20 db kiskocka vagy 12 3 8 2 = 20 db kiskocka. (12 három kockából álló rúd összeillesztve, az illesztésnél 2 2 kocka kipottyan a csúcskockákat ugyanis háromszor számoltuk.) b) I. 5 3 (3 5 2) = 112 db kiskocka. [Az a) feladat I. teste hiányzik a kockából.] II. 1. megoldás Bontsuk a kockát 5 rétegre! A kiskockák száma: 3 (25 4) + 2 9 = 81. II. 2. megoldás 5 3 (12 5 2 8) = 81 db kiskocka Az 5 5 5-ös kockából 12 db 5 hosszú rúd hiányzik. A 8 db belső találkozásnál három rúd fut össze. Ha 5 3 12 5 -öt válaszolnánk minden találkozást 3-szor vonnánk ki. Ezért kell 2 8-cal kevesebbet kivonni. (Másképp: az 5 3 12 5 + 2 8 alakban írva a visszapótlást is jelezhetjük [logikai szita].) VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 7.oldal/9

III. 1. megoldás Bontsuk a kockát 5 rétegre! A kiskockák száma: 2 (25 3) + 2 15 + 14 = 88. III. 2. megoldás A kockából 9 rúd hiányzik. Mindhárom lapközépen áthaladó csak egymással találkozik a középső kockában. A többi 6 rúd páros találkozásokat generál; mindegyik 2 másikkal találkozik. Így a páros találkozások száma: 6 2 : 2 = 6. Így a kiskockák száma: 5 3 (9 5 2 6) = 88. c) Ilyen testeket (legalábbis, amit látni vélünk) kockákból nem lehet összeállítani (amenynyiben úgy záródnak, ahogy azt az ábra sejteti). Lehetetlen testek. 6. Lehetetlen alakzatokkal már korábban is foglalkozott a nyugati művészet, de igazán markánsan csak Oscar Reutersvärd munkáiban jelent meg 1934-től. Még középiskolás diák, amikor véletlenül rajzolt egy paradox ábrát. S noha matematikai enciklopédiákban nem talált semmiféle utalást erre a különleges geometriai alakzatra, a következő években folytatta a tér logikájának ellentmondó ábrák készítését. Eljátszott a paradox kombinációkban álló kockákkal, megalkotta a végtelen lépcsőt és az ördögvillát, ami kicsit különbözött a ma ismert alaktól. VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 8.oldal/9

Az ördögvilla mai változata Reutersvärd: Végtelen lépcső 1958-ban vált tudatossá benne, hogy amiket kisfiúként rajzolt, valójában lehetetlen tárgyak. Ekkor szerzett ugyanis tudomást egy cikkből arról, hogy tőle függetlenül Lionel Penrose is felfedezte a végtelen lépcsőt. Elmélyedt hát a paradox alakzatok témájában, s azóta több mint 2500 lehetetlen ábrát rajzolt. (http://www.jgypk.u-szeged.hu/tanszek/matematika/speckoll/1999/escher/index.html) VII. Térgeometria VII.6. Kiskockák 9.oldal/9